噻二唑硫化交联体系的研究进展
2018-06-08 13:26阅读：
硫化速度和交联程度是衡量交联弹性体材料性能的重要指标。由于含卤橡胶多数是饱和橡胶,分子主链不含双键,因此不能用二烯类橡胶通用的硫黄/
促进剂体系作硫化体系。最初,国外参照PE
交联的方法采用过氧化物硫化体系作特种橡胶的硫化体系;后来,开发了含卤橡胶的非过氧化物硫化体系,即硫脲硫化体系和噻二唑硫化体系[1-4]
噻二唑硫化体系可以用于含卤橡胶例如氯化聚乙烯橡胶（CM）,氯醇橡胶（ECO，CO）氯丁橡胶（CR）氯磺化聚乙烯橡胶（CSM），氯化橡胶，氯丁二烯橡胶（EVA）的硫化交联[5]。TDDS在噻二唑硫化体系中用做交联剂，TDDS是一种噻二唑衍生物。一般条件下含卤橡胶具有很好的耐油、耐热、和耐臭氧的性能，选择适当的硫化体系是影响含卤橡胶硫化的关键。在含卤橡胶的应用中，要求其具备适当的压缩比和耐热性。过氧化物常被用作交联剂，但是应用范围比较小硫化缺点也比较多。TDDS能比过氧化物产生更好的延展性，消耗更少的配合物。采用噻二唑硫化的特种橡胶制品具有阻燃，耐高温，耐寒，耐臭氧，耐油性能和压缩永久变形小，撕裂强度高的优点，噻二唑硫化体系的硫化速度比
NA-22
硫化体系快得多,硫化胶物理性能与过氧化物硫化体系硫化胶相近,撕裂强度又大于过氧化物硫化体系
,即噻二唑硫化体系兼具硫脲硫化体系和过氧化物硫化体系的优点,特别是噻二唑硫化体系还能无模硫化和可使用廉价的芳烃油作增塑剂,而硫脲硫化体系和过氧化物硫化体系胶料不能用芳烃油作增塑剂。噻二唑硫化体系不仅可以用于橡胶型含氯聚合物硫化交联，还可以用于热塑性弹性体的交联，可以用于共聚物也可用于均聚体系硫化交联，在含氯橡胶和天然橡胶合成橡胶（NBR,SBR,EPDM）共混体系中可以起到共交联作用[6-7]，适合于制造各种混炼胶。
TDDS噻二唑硫化体系的优点：
l
可以作为单一硫化体系使用，硫化速度快，正硫化时间短，防止焦烧
l 硫化过程对环境没有污染，不会产生喷霜，没有刺激性气味
l
操作安全，操作过程中及制成的制品中无刺激性臭味
l 可以在硫化罐中无模硫化，也可以在硫化机硫化，适合注塑
l 可以用廉价的芳烃油作为增塑剂
l 硫化过程不会被空气氧化，分批硫化的橡胶制品差异小
，适合大规模硫化
l 低消耗，高性价比
一．噻二唑硫化体系的组成
噻二唑衍生物[
交联剂ECHO.A(美国)
、交联剂TDD(德国)
] 、促进剂[
促进剂808
(美国)
、NC(德国)
]和氧化镁或氢氧化镁和其他填料组成[8]。
1. 交联剂-TDDS
噻二唑硫化体系中TDDS起到一种亲核试剂的作用，可以硫化任何含卤素橡胶。因此许多廉价的填充剂，油和增塑剂都可以同TDDS一起使用。TDDS硫化机理是含卤素橡胶脱去卤原子与TDDS形成交联。这种亲核试剂代替卤族元素在弹性体的骨架上形成交联。TDDS应该与胺类促进剂和一种碱金属氧化物一起使用。硫化速度可以通过提高胺类促进剂和金属氧化物的份数来提高，但是这样会使硫化性能降低。硫化速度也可以通过加入含结晶水的化合物来加快。
为了说明TDDS的硫化性能我们作了表I，表I为TDDS硫化CPE的性能
表I
TDDS硫化CPE配料和性质
组成
最低限度的
适度的
最高限度的
CPE0136
100
----
----
芳香油790
30
----
----
MgO D
5.0
----
----
表I续
硫化剂 TDDS
2.5
----
----
促进剂 BF
1.8
SRF-N762
50
80
100
FEF-N550
----
----
20
Atomite
----
----
10
在320OF（171OC）硫化20min
初始条件
伸长率100% MPa
4.27
4.69
4.76
伸长率200% MPa
8.00
7.93
7.65
伸长强度Mpa
11.86
10.41
8.41
伸长
500
460
210
硬度
70
78
93
在257OF（125OC）硫化70hrs
伸长率100% MPa
8.41
10.41
----
伸长率200% MPa
11.10
11.03
----
伸长强度Mpa
12.96
11.45
9.52
伸长
450
320
160
硬度
77
91
95
2. 吸酸剂
在硫化过程中需要一种无机碱来加快硫化和通过酸催化降解来稳定混合物，这种金属氧化物能增加亲核交联结构并与产物氯离子反应阻止HCl形成。混合物参数如焦烧安全性能，存储时间，硫化性能与金属氧化物的化学活性和表面积（粒径）有关。由于这种金属氧化物在混合物中是不溶解的，添加量应由具体应用场合决定，一般5-6份的氧化镁，如氧化镁D和氧化镁170能产生很好的效果[9]。表
II是高活性和低活性氧化镁的比较
表II
氧化镁活性的比较
组成
低活性
高活性
氯化聚乙烯0136
100
100
碳黑
50
50
芳烃油
30
30
表II续
氧化镁112
5.0
----
氧化镁170
----
5.0
